Сооружения на сети

Смотровые колодцы на водоотводящих сетях всех систем устраивают в местах присоединения (узловые); в местах изменения направлений, уклонов и диаметров трубопроводов (поворотные); на прямых участках (линейные и промывные) на расстояниях в зависимости от диаметра труб: 150 мм – 35 м; 200...450 мм – 50 м; 500 и 600 мм – 75 м; 700...900 мм – 100 м; от 1000 до 1400 мм – 150 м; от 1500 до 2000 мм – 200 м; свыше 2000 мм – 250–300 м.

Размеры колодцев в плане на поворотах трубопроводов определяют из условия размещения в них лотков поворота. На трубопроводах диаметром до 150 мм и глубине заложения до 1,2 м допускается устраивать колодцы диаметром 700 мм. При глубине прокладки сети более 3 м диаметр колодцев должен быть не менее 1500 мм.

Колодец (рис. 10.5) состоит из рабочей части, обеспечивающей возможность производства в нем работ, горловины, предназначенной для спуска в рабочую часть, и люка. Высота рабочей части колодца (от полки или площадки лотка до перекрытия) принимается не менее 1,8 м. В рабочей части колодца следует предусматривать установку стальных скоб или навесных лестниц для спуска в него, а на трубопроводах диаметром более 1200 мм при высоте рабочей части более 1500 мм – ограждение рабочей площади высотой 1000 мм.

Полки лотка смотровых колодцев должны быть расположены на уровне верха трубы коллектора большего диаметра. В колодцах на трубопроводах диаметром более 600 мм допускается устраивать рабочие площадки с одной стороны лотка и полки шириной не менее 100 мм.

Рис. 10.5.

1 – плита днища; 2 – кольцо стеновое с отверстиями; 3 – лоток из бетона; 4 – полка лотка; 5 – плита перекрытия; 6 – стеновое кольцо горловины; 7 – плита дорожная с нишей для лючка; 8 – скобы; 9 – ограждение

Рабочую часть колодца перекрывают плитой с отверстием диаметром 700 мм, на которой устанавливают горловину из колец диаметром 700 мм. Горловину закрывают люком, расположенным в нише дорожной плиты. Люки устанавливают в одном уровне с поверхностью проезжей части дорог при усовершенствованном покрытии; на 50...70 мм выше поверхности земли в зеленой зоне и на 200 мм выше поверхности земли на незастроенной территории.

При заделке труб в стенах колодцев (рис. 10.6) должны быть обеспечены плотность соединения, водонепроницаемость в условиях водонасыщенных грунтов, а также возможность независимой осадки стенок колодцев.

Соединяют трубы разных диаметров раздельной системы водоотведения в колодцах, как правило, но расчетным уровням воды (рис. 10.7, а), а в дождевой и общесплавной системах – по шелыгам труб (рис. 10.7, б).

Рис. 10.6.

1 – кольцо стеновое; 2 – гидроизоляция внутренней поверхности; 3 – бетонная заделка класса В; 4 – стальной патрубок (футляр); 5 – просмоленный канат; 6 – труба; 7 – лоток; 8 – плита днища; 9 – водоупорный замок из мятой глины

Рис. 10.7.

а – по расчетным уровням воды; б –по шелыгам труб разного диаметра

Нормы водоотведения, коэффициент неравномерности притока и определение расчетных расходов сточных вод

При проектировании системы водоотведения необходимо знать расчетные расходы хозяйственно-бытовых сточных вод, которые диктуются количеством жителей, проживающих в рассматриваемом населенном пункте, и расходами производственных сточных вод, установленными на момент перспективного развития населенного пункта и освоения полной проектной мощности производства. Эти данные предусматриваются перспективным генеральным проектом населенного пункта и промышленных предприятий, в котором содержатся следующие сведения: хозяйственное значение населенного пункта в данном районе или области; данные о районировании и развитии промышленности, о климате, водоемах, рельефе местности, геологии, гидрогеологии, существующих и проектируемых жилых районах, границах территории, с которой требуется отвести сточные воды; сведения о размещении и численности населения по годам развития на перспективу, степени благоустройства районов жилой застройки, режиме работы и технологии промышленных предприятий, по гидрологии водоемов, об условиях водопользования и другие данные, необходимые для составления проекта системы водоотведения населенного пункта и технико-экономической оценки принятого решения.

Расчетное удельное среднесуточное (за год) водоотведение бытовых сточных вод от жилой застройки следует принимать равным расчетному удельному среднесуточному (за год) водопотреблению (СНиП 2.04.02–84) без учета расхода воды на полив территории зеленых насаждений.

Удельное среднесуточное хозяйственно-питьевое водопотребление в населенных пунктах на одного жителя (за год, л/сут), при застройке зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и системой водоотведения, приведено ниже:

Расчетный среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта (в м3/сут), составит

где q ж – удельное водопотребление; Ν ж – расчетное число жителей в районах жилой застройки с различной степенью благоустройства.

Удельное водопотребление для определения расчетных расходов сточных вод от отдельных жилых и общественных зданий при необходимости учета сосредоточенных расходов можно принимать но СНиП 2.04.01–85.

Расчетные сосредоточенные расходы производственных сточных вод от промышленности и агропромышленных предприятий и коэффициенты неравномерности их притока определяют на основании технологических данных.

Расчетный среднесуточный расход сточных вод в населенном пункте определяют как сумму расходов бытовых стоков от жилых и общественных зданий и промышленных предприятий, производственных и дождевых стоков. Расход сточных вод от предприятий местной и бытовой промышленности, обслуживающей население, и неучтенные расходы принимают в размере 5% суммарного среднесуточного водоотведения населенного пункта.

Расчетные суточные расходы бытовых сточных вод в сутки наибольшего и наименьшего притока QCVT (в м3/сут), определяют как сумму произведений среднесуточных (за год) расходов сточных вод на коэффициенты суточной неравномерности притока К сут:

Расчетные секундные максимальные и минимальные расходы сточных вод следует определять как произведение среднесуточных расходов сточных вод (за год) (в л/с), на общий коэффициент неравномерности K gen (табл. 10.1):

Таблица 10.1

Общий коэффициент неравномерности притока сточных вод в зависимости от среднего расхода сточных вод

Примечание. При промежуточных значениях среднего расхода сточных вод общие коэффициенты неравномерности следует определять линейной интерполяцией.

При расчете водоотводящей сети удобно расчетные расходы определять по модулю стока q Q. Модулем стока (удельным расходом) называют средний расчетный расход (в л/с), с 1 га территории, с которой необходимо отвести сточную воду:

где q 1 – норма водоотведения на одного человека в сутки, л; Р – плотность населения, чел/га.

Расчетный расход стоков с площади находят по формуле

где F – площадь территории, с которой отводятся сточные воды, с одинаковой плотностью населения, га.

При определении расчетных расходов водоотводящую сеть разбивают на расчетные участки (1–2, 2–3 и т.д. на рис. 10.1, а, б).

Расчетным участком сети называют трубопровод водоотводящей сети между двумя точками (колодцами), в котором расчетный расход и уклон i тр принимают постоянными, а движение жидкости – равномерным.

Длину расчетного участка принимают равной длине квартала или участка трубопровода от одного бокового присоединения до следующего.

Расчетный расход участка определяют как сумму расходов попутного, поступающего в расчетный участок от жилой застройки, расположенной по его длине; транзитного – от вышерасположенных кварталов; бокового – от присоединяемых боковых линий; сосредоточенного, поступающего в расчетный участок от отдельных крупных водопотребителей (промышленные предприятия, бани, прачечные и т.д.).

Попутный расход является переменным для рассматриваемого расчетного участка. Он возрастает от нуля в начале участка до полной своей величины в конце по мере присоединения дворовой и внутриквартальной сетей. Для упрощения расчетов условно считают, что попутный расход от жилых кварталов поступает на начальную точку участка в количестве q тлх с. Например, для расчетного участка 1–2 (см. рис. 10.1, б) попутный расход (в л/с) составит

где F – участок "а" площади первого квартала, прилегающего к расчетном участку.

В схеме рис. 10.1, а попутный расход для участка 1–2 будет равен

где F 1 – площадь квартала, прилегающего к расчетном участку.

Попутный расход вышерасположенного участка является транзитным расходом для нижеследующего. Например, для расчетного участка 2–3 (см. рис. 10.1,6) расчетный расход равен транзитному расходу, поступающему с участка 1–2, плюс попутный расход с площади 3а.

Введение

1. Расчетная часть

1.2. Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

1.3. Построение пьезометрической линии. Подбор насосов 2 подъема

2. Технологическая часть

2.1. Качество воды и основные методы ее очистки

2.2. Выбор технологической схемы очистки воды

2.3. Реагентное хозяйство

2.4. Обеззараживание воды

2.5. Выбор технологического оборудования станции очистки воды

Заключение

Приложение

Список литературы

Введение

Городское хозяйство – это совокупность предприятий, занятых производством и реализацией жилищно-коммунальной продукции и услуг.

Отрасль городского хозяйства – совокупность предприятий, реализующих одинаковый вид продукции, услуг.

Централизованное водоснабжение является одной из важной отраслью городского хозяйства, имеющая ряд особенностей и выполняющая свои функции в жизни городского хозяйства.

Централизованное водоснабжение – это отрасль городского хозяйства, обеспечивающая водопотребителей водой в необходимых количествах, требуемого качества и под требуемым напором.

Комплекс инженерных сооружений, выполняющих задачи водоснабжения, называется системой водоснабжения (водопроводом).

Централизованное водоснабжение обеспечивает население водой, которая должна быть безопасна в отношении инфекций, безвредна по химическому составу и с хорошими органолептическими качествами.

Эта отрасль обладает рядом технологических особенностей:

1. Постоянство (неизменное состояние технологических этапов в независимости от размеров технологий);

2. Непрерывность (реализация технологических этапов в строгой повторяющей последовательности).

Но как и многих отраслей городского хозяйства, у водоснабжения имеются свои проблемы и недостатки. Это и недостаточное финансирование на содержание, своевременный капитальный и текущий ремонт оборудования, на приобретение и эксплуатацию современных технологий, отсюда и постоянные сбои в работе оборудования, технологии. В результате это сказывается на качестве поступаемой в дома воды, в ее химическом и физическом составе.

1. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1.1. Нормы и режимы водопотребления

Расчетные расходы воды определяют с учетом числа жителей населенного места и норм водопотребления.

Нормой хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных местах называют количество воды в литрах, потребляемой в сутки одним жителем на хозяйственно-питьевые нужды. Норма водопотребления зависит от степени благоустройства зданий и климатических условий.

Таблица 1

Нормы водопотребления

Меньшие значения относятся к районам с холодным климатом, а большие – к районам с теплым климатом.

В течение года и в течение суток вода для хозяйственно-питьевых целей расходуется неравномерно (летом расходуется больше, чем зимой; в дневные часы – больше, чем в ночные).

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте определяют по формуле

Qсут m = qж Nж/1000, м3/сут;

Qсут m = 300*150000/1000 = 45000 м3/сут.

Где qж – удельное водопотребление;

Nж – расчетное число жителей.

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м3/сут,

Qсут max = Kсут max* Qсут m;

Qсут min = Kсут min* Qсут m.

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления Kсут следует принимать равным

Kсут max = 1,1 – 1,3

Kсут min = 0,7 – 0,9

Большие значения Kсут max принимают для городов с большим населением, меньшие – для городов с малым населением. Для Kсут min – наоборот.

Qсут max = 1,3*45000 = 58500 м3/сут;

Qсут min = 0,7*45000 = 31500 м3/сут.

Расчетные часовые расходы воды, м3/ч,

qч max = Kч max * Qсут max/24

qч min = Kч min * Qсут min/24

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений

Kч max = amax * bmax

Kч min = amin * bmin

Где a - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий: amax = 1,2-1,4; amin = 0,4-0,6 (меньшие значения для amax и большие для amin принимают для более высокой степени благоустройства зданий); b - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте.

Kч max = 1,2*1,1 = 1,32

Kч min = 0,6*0,7 = 0,42

qч max = 1,32*58500/24 = 3217,5 м3/ч

qч min = 0,42*31500/24 = 551,25 м3/ч

Расходы воды на пожаротушение.

Расходование воды для тушения пожаров производится эпизодически – во время пожаров. Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) и количество одновременных пожаров в населенном пункте принимают по таблице, учитывающей расход воды на наружное пожаротушение в соответствии с числом жителей в населенном пункте.

Одновременно рассчитывают расход воды на внутреннее пожаротушение из расчета две струи по 2,5 л/с на один расчетный пожар.

Расчетную продолжительность тушения пожара принимают равной 3 часам.

Тогда запас воды на пожаротушение

Wп =nп (qп+2,5*2)*3*3600/1000, м3

Где nп – расчетное число пожаров; qп – норма расхода воды на один расчетный пожар, л/с.

В нашем случае nп = 3; qп = 40 л/с.

Wп = 3 (40+2,5*2)*3*3600/1000 = 1458 м3

Часовой расход на пожаротушение

Qп.ч. = Wп/3 = 1458/3 = 486 м3/ч

По рассчитанному коэффициенту часовой неравномерности Kч max = 1,32 задаемся вероятным графиком распределения суточных расходов по часам суток.

По данным таблицы распределения суточных хозяйственно-питьевых расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой неравномерности для населенных пунктов для Kч max = 1,32 строим график суточного водопотребления и совмещаем с этим графиком графики подачи воды насосами 1 и 2 подъема.

1.2 Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

Вместимость бака водонапорной башни может быть определена с помощью совмещенных графиков водопотребления и работы насосной станции 2 подъема. Результаты вычислений помешены в таблицу 2, где отражена регулирующая роль бака водонапорной башни. Так, в период от 22 до 5ч утра нехваток воды, недодаваемой насосной станцией 2 подъема, в размере от 0,1 до 0,8 % суточного расхода каждый час будут расходоваться из бака; в период с 5 до 8ч и с 10 до 19ч вода будет поступать в бак в размере от 0,2 до 0,7 % суточного расхода.

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ

Расчет водоотводящих сетей состоит в определении диаметров и уклонов трубопроводов, обеспечивающих при наиболее благоприятных гидравлических условиях пропуск расходов сточных вод в любой момент времени. Поскольку самотечное движение сточных вод в энергетическом отношении является наивыгоднейшим, то основная задача при проектировании заключается в построении продольного профиля коллекторов, определяющего объемы земляных работ и положения водоотводящих трубопроводов в подземной части относительно других инженерных коммуникаций. Основой для определения диаметров трубопроводов является расчетный расход, зависящий от удельной нормы водоотведения бытовых вод от города, - среднесуточный (за год) расход воды, л/сут, отводимой от одного человека.

Удельная норма водоотведения зависит от уровня санитарнотехнического оборудования зданий и в определенной степени от климатических условий.

В табл. 2.1 показано влияние степени благоустройства зданий на величину удельного водоотведения.

Таблица 2.1

Удельное водоотведение бытовых сточных вод от города

В отдельных микрорайонах в зданиях с повышенным комфортом удельные нормы могут достигать 500-1000 л/(чел сут). Российский опыт показывает, что обычно удельное водоотведение равно удельному водопотреблению. Действие рыночных отношений в коммунальном хозяйстве будет влиять на удельное водоотведение, поэтому его следует постоянно изучать и уточнять.

Удельное водоотведение бытовых вод промышленных предприятий приведено в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Удельное водоотведение бытовых вод от промышленных предприятий

Расходы воды от душей и ножных ванн определяются по часовым расходам воды, равным: на одну душевую сетку - 500 л/ч; на одну ножную ванну со смесителем - 250 л/ч. Продолжительность водной процедуры равна для душа 8 мин, для ванны - 16 мин. Продолжительность пользования душем и ванной - 45 мин с равномерным водопотреблением и водоотведением. Удельное водоотведение производственных сточных вод - это количество воды, м 3 , отводимое на единицу выпускаемой продукции. Величина удельного водоотведения зависит от вида производства и степени совершенства водной технологии. Самые совершенные - непрерывные производственные процессы с повторно-оборотным использованием воды имеют самые низкие значения удельного водоотведения. В период дождей и снеготаяния наблюдается значительное поступление в водоотводящую сеть дождевых и талых вод. В связи с этим возникло требование о проведении проверочных расчетов водоотводящих сетей на пропуск максимального расхода с учетом дополнительного притока дождевых и талых вод. Дополнительный расход

где? - общая длина водоотводящей сети, км; т с1 - максимальное суточное количество осадков, мм, определяемое по СНиП 2.01.01-82.

Надежный прием и отведение сточных вод в указанный выше период могут быть обеспечены снижением расчетного наполнения коллекторов, не превышающим h/d = 0,7, что, естественно, удорожает строительство водоотводящих сетей. Опыт эксплуатации водоотводящих сетей Москвы выявил другой, более эффективный способ повышенного водоотведения в паводковые периоды и дни интенсивных дождей.

Новая технология зарегулирования притока сточных вод реализуется с использованием авариино-регулирующих резервуаров, позволяющих значительно снизить пиковую гидравлическую нагрузку на основные сооружения водоотведения, снизить величину коэффициента неравномерности поступления стоков на насосные станции и очистные сооружения, что существенно повышает стабильность их работы.

Коэффициенты неравномерности. Приток сточных вод колеблется по суткам в пределах года и по часам суток.

Коэффициент суточной неравномерности поступления сточных вод

где (?, (? 2 - максимальный и средний суточные расходы за год.

Коэффициент суточной неравномерности используют при анализе колебаний бытовых сточных вод от города. В зависимости от местных условий он равен 1,1 -1,3.

Коэффициент часовой неравномерности

К 2 = я { /ц 2 , (2.3)

Общий максимальный коэффициент неравномерности

К=К { к г (2.4)

С учетом зависимостей (2.2) и (2.3) общий максимальный коэффициент имеет вид

К = (24^/24^)^,/^),

К=я х /я, (2.5)

где я - среднечасовой расход в сутки со средним поступлением сточных вод.

Общий коэффициент неравномерности есть отношение максимального часового расхода в сутки с максимальным поступлением сточных вод к среднечасовому расходу в сутки со средним водоотведением.

Многочисленными исследованиями установлено, что общий коэффициент неравномерности зависит от величины среднего расхода сточных вод.

Для надежности действия некоторых сооружений водоотведения необходимо знать минимальные расходы, т.е. значения общего минимального коэффициента неравномерности

где я - минимальный часовой расход в сутки с минимальным водоотведением.

В табл. 2.3 показаны значения коэффициентов неравномерности от среднесекундного расхода, с помощью которых вычисляют значения расчетных максимальных и минимальных расходов сточных вод.

Приток бытовых вод от промышленных предприятий характеризуется максимальным коэффициентом часовой неравномерно- с ™ к 7ш

Общие коэффициенты неравномерности притока бытовых сточных вод от города

Примечания:

• 1. Общие коэффициенты неравномерности притока сточных вод допускается принимать при количестве производственных сточных вод, не превышающих 45% общего расхода.
• 2. При промежуточном значении среднего расхода сточных вод общие коэффициенты неравномерности следует определять интерполяцией.
• 3. Для начальных участков сети, где средний расход менее 5 л/с, действует правило для безрасчетных участков, на которых принимают минимально допустимые диаметры и уклоны труб (см. табл. 2.2).
• 4. При более значительном количестве производственных сточных вод, чем указано в примечании 1, расчетные расходы устанавливают по графикам и таблицам суммарного притока сточных вод от города и промышленного предприятия по часам суток.

^бьп ^тах /

где q max и q mid - максимальным и средним расходы в час за смену. Многочисленными наблюдениями установлено, что коэффициент часовой неравномерности притока бытовых сточных вод практически одинаков для различных отраслей промышленности.

Режим отведения бытовых вод промышленного предприятия

	Холодный цех, 25 л/(см-чел)		Горячий цех, 45 л/(см-чел)
Часы смены	Значение К^ п при ^деп.тах °	Расходы, %	Значение /С^ |Т при К _ р с; ^деп.тах,и	Расходы, %
Всего за смену

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ БЫТОВЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Под расчетным расходом подразумевается расход, являющийся лимитирующим при расчете сооружений водоотведения.

Для расчета водоотводящих сооружений используются средние и максимальные суточный, часовой и секундный расходы.

Расчетные расходы бытовых вод от города определяют по следующим формулам:

где N - расчетное население к концу расчетного периода действия водоотводящей сети - 25 лет.

Максимальный секундный расход удобно определять по формуле

где Р - селитебная площадь кварталов, га; q () - модуль стока, л/(с га) - обобщенный показатель расхода с единицы площади жилых кварталов, определяемый по формуле

Р/24 3600, (2.15)

где Р - плотность населения, чел/га.

Нормами водоотведения бытовых вод от города не учитываются расходы воды, поступающие от домов отдыха, санаториев, профилакториев и др. Эти расходы воды определяются и учитываются отдельно.

Расчетные расходы бытовых вод от промышленных предприятий

определяются по формулам:

С тМ = (25УУ, + 45ЛУ/1000, м 3 /суг; (2.16)

(2 тах. с „ = (25/У 3 + 45Лу/1000, м 3 /сут; (2.17)

Ят ах, = К 6 г)/Г? 3600, л/с, (2.18)

где /V, и УУ 2 - число работающих в сутки при удельном водоотведении соответственно в холодных и горячих цехах 25 и 45 л/см на одного работающего (см. табл. 2.4); УУ 3 и /У 4 - то же в смену с максимальным числом работающих при удельном водоотведении соответственно 25 и 45 л/см на одного работающего; 0 т[й - среднесуточный расход; (2 тах см - расход в смену с максимальным числом работающих; К бх = 3 и К 6 г = 2,5 - коэффициенты часовой неравномерности при удельном водоотведении соответственно 25 и 45 л/см на одного работающего; t - продолжительность смены, ч.

Расчетные расходы душевых вод с учетом их равномерного образования в течение 45 мин последнего часа смены можно определять по формулам:

Стах,™ = «д Л? 45/1000 ? 60, м 3 /см; (2.19)

60)^ си ^ тт), м 3 /см; (2.20)

тахд = ?д.с т д/ 3600 - Л / С >

где т }х - число душевых сеток; /У см и N max - число рабочих, пользующихся душем, соответственно в рассчитываемую и максимальную смены; 45 - продолжительность работы душа в последний час смены, мин.

Число душевых сеток

т д = Л"тах "Л- ШТ -

где t n = 9 - продолжительность водной процедуры одним пользующимся душем, мин; / = 45 - продолжительность работы душа, мин.

Расход душевых вод можно определить по формулам:

где УУ 5 и N 1 - число пользователей душем в холодных и горячих цехах с удельной нормой 40 л/чел; Л^ 6 и УУ 8 - то же в горячих цехах с удельной нормой 60 л/чел.

Расчетные расходы производственных сточных вод определяют по формулам:

0, ш = Ч„м, м 3 /сут; (2.26)

бтаххм = «,Аш> м> / см ’

«тах.х = «Аах*„Л" 3,6), л/с, (2.2В)

где М и М тах - количество выпускаемой продукции соответственно в сутки и смену с наибольшей производительностью; К п - коэффициент часовой неравномерности притока производственных сточных вод; Г - продолжительность смены (технологического процесса), ч.

Коэффициент К п зависит от отрасли промышленности, вида выпускаемой продукции и степени совершенства технологического процесса.

При проектировании коэффициент К п следует принимать на основании опыта работы аналогичных промышленных предприятий или по рекомендациям технологов.

Расчет, выполненный по приведенным выше формулам, позволяет установить экстремальные часовые расходы сточных вод и расходы за другое время.

Для удобства расчетов водоотводящих сооружений полученные результаты определения расходов целесообразно сводить в ведомости. Форма сводной ведомости приведена в табл. 2.5.

Ведомость суммарных расходов сточных вод

Обслужива-емый объект	Расходы сточных вод
	среднесуточные, мР/сут		максимальные часовые, м 3 /ч		максимальные секундные, л/с
	бытовых и душевых	производ ственных	бытовых и душевых	производ ственных	бытовых и душевых	производ ственных
Промышленное предприятие

Режим водоотведения сточных вод по часам суток. Распределение расхода сточных вод по часам суток удобно представлять в виде ступенчатого графика (рис. 2.1). По оси абсцисс откладывается время суток, а по оси ординат - часовые расходы в м 3 или в % от суточного расхода.

8 10 12 14 16 18 20 22 24

Часы суток

Рис. 2.1. Ступенчатый график притока сточных вод:

• 1 - реальный приток; 2 - равномерный приток
• 9, % 6

Отклонение от значения среднечасового расхода, равного 100/24 = 4,17%, зависит от среднесекундного расхода и соответствующего ему коэффициента неравномерности водоотведения.

Такие графики наглядны и более точны, если строятся при заполнении суммарной таблицы притока сточных вод от города и промышленных предприятий с учетом распределения бытовых и производственных сточных вод от промышленного предприятия по часам смены.

Расчетные участки трубопроводов и коллекторов - это отдельные расчетные участки, в пределах которых расход считают условно

постоянным. Определять суммарные (максимальные) расчетные расходы сточных вод различного происхождения с учетом графиков их притока для всех участков сложно, так как эти пиковые расходы не совпадают по времени, что способствует созданию некоторого запаса. Этот запас наиболее ощутим лишь на нескольких начальных участках, когда так называемый сосредоточенный расход бытовых, душевых и производственных сточных вод от промышленных предприятий соизмерим с расходом бытовых вод от города, отводимым по коллекторам наибольшего сечения.

Опыт проектирования водоотводящих сетей подтверждает возможность указанного выше метода определения расчетных (суммарных) расходов.

При расчете насосных станций, аварийно-регулирующих резервуаров и очистных сооружений необходимо иметь распределение суточных и сменных расходов по часам суток и смен.

Суммарные расходы сточных вод в отдельные часы суток получают путем составления суммарной таблицы притока сточных вод, форма которой представлена в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Ведомость суммарного почасового притока сточных вод от города и промышленных предприятий

Часы суток	Бытовые воды от города		Воды от промышленного предприятия № 1					Суммарные расходы
			бытовые		душе	производственные
23-24

Максимальный часовой расход по табл. 2.6 будет меньше суммы максимальных расходов отдельных видов сточных вод, получаемой с помощью табл. 2.5, так как пиковые расходы не совпадают по времени.

Расчет с использованием табл. 2.6 исключает запас, и этот расход ближе к действительному.

В значениях удельного водоотведения бытовых вод учтены расходы не только от жилых домов, но и от административных зданий и коммунально-бытовых предприятий. Формулы (2.14) и (2.15) предполагают равномерное отведение сточных вод с площади кварталов. При размещении на этой площади административных и коммунальных объектов этот принцип нарушается.

На участках, отводящих воду от таких объектов, следует проверять трубопроводы на пропуск сосредоточенных расходов от них. Эти расходы устанавливают по соответствующим действующим нормативам.

В то же время расходы воды на других участках сети могут быть меньше вычисленных по формулам (2.14) и (2.15). В этом случае для района, где расположены административные здания и коммунальные предприятия, модуль стока следует определять без учета расходов воды от указанных выше объектов по формуле

«Эти-10:)-"000 ?/’ 86400

Л/(с га),

где 0 тЫ - среднесуточный расход сточных вод от рассматриваемого района водоотведения, м 3 /сут, с суммарной площадью кварталов?/ г, га; Ха - сумма сосредоточенных расходов от объектов нежилого назначения, м 3 /сут.

Удельное водоотведение без учета расходов от нежилых объектов д" 6 может быть определено по формуле

Р » л /(чел С У Т)-

Определение расчетных расходов сточных вод для отдельных участков сети. Расчетный расход для расчетного участка сети можно определить по тяготеющим площадям и удельному расходу на единицу длины трубопровода. Первый метод «площадей» широко применяется в инженерной практике, второй - метод «длин» - применяется реже, преимущественно при расчете сети с использованием ЭВМ.

При определении расчетного расхода по тяготеющим площадям используются понятия транзитного, бокового, попутного и сосредоточенного расходов.

На рис. 2.2 представлены модели, иллюстрирующие методику определения расхода

Транзитный расход д с - сосредоточенный расход от нежилого объекта.

I - трассировка сети по пониженной грани; II - то же по объемлющей схеме; а-г- части кварталов, тяготеющие к прилегающим веткам

При определении расчетного расхода общий коэффициент неравномерности может быть введен только на общий средний расход q i ^.

q i = q 0 ?F j , л/с, (2.31)

где q 0 - модуль стока, вычисляемый по формуле (2.15); - общая

площадь кварталов, тяготеющая к данному расчетному участку.

По схемам на рис. 2.2 видно, что попутный расход

Сосредоточенный расход q c от нежилого объекта определяют как сумму расчетных расходов сточных вод различного происхождения (например, бытовых, душевых и производственных), каждый из которых вычисляют соответственно по формулам (2.18), (2.21) и (2.28). Различают местный и транзитный сосредоточенные расходы.

I. Местный сосредоточенный расход - расход от промышленного предприятия, расположенного на прилегающем квартале или его части (при трассировке сети по пониженной стороне квартала), показан на рис. 2.2, г.

II. Транзитный сосредоточенный расход - расход от промышленного предприятия, попадающий в сеть выше расчетной точки 21 (рис. 2.2, б).

Таким образом, расчетный расход на отдельном участке сети ^21-22 0П Р е Д еляется ПО формуле

«21-22 = ««поп + «6ок> + «тр] ? К + «С’ Л / С -

В целях упрощения расчеты осуществляют по определенной форме.

Наружная канализационная сеть проектируется на основании суммарного расхода сточной воды. Для его расчёта используются нормы водоотведения.

Норма водоотведения бытовых сточных вод - это средний за сутки условный объём таких вод, который приходится на одного жителя подлежащего канализованию объекта. Измеряется норма в литрах.

Для технологических сточных вод таковое количество рассчитывается относительного одного агрегата, использующего воду по технологической карте процесса.

Для жилых объектов нормы водоотведения обычно приравнивают к нормам водопотребления. Это обусловлено тем, что бытовые стоки, по сути, являются использованной водопроводной водой, загрязненную в процессе её использования на бытовые нужды. Не вся вода, подаваемая в потребительскую водопроводную сеть, может поступить в бытовую канализационную сеть. Это тот объём, который используется для мытья технических средств и их охлаждения, дорожного покрытия, поливки зелёных насаждений, питания фонтанов и т. п. При его учёте норму водоотведения на эту долю следует снизить.

Нормы водоотведения регламентируются СНиП П-Г.1-70. Их величины зависят от условий местного климата и других: наличия или отсутствия внутреннего водопровода, канализации, централизованного горячего водоснабжения, водонагревателей для ванн и т. д.

Водопотребление изменяется в соответствии не только с сезоном года, но и со временем суток. В таком же режиме должно меняться и водоотведение. Часовая неравномерность поступления стоков в канализацию зависит от общего их объёма. Чем общий расход больше, тем меньше эта неравномерность ощущается.

Коэффициенты неравномерности водоотведения

При проектировании канализационной системы нужно исходить не только от нормативных и общих объёмов стоков, которые могут сбрасываться. Немаловажным является учёт колебаний в суточном режиме водоотведения. Система должна справиться с отведением сточных вод в пиковые часы. Это касается также всех её параметров, например мощности фекальных насосов . Для расчёта максимальных расходов используются соответствующие поправки - коэффициенты неравномерности водоотведения.

Дробность расчёта неравномерности водоотведения до одного часа требуется только для объектов с высокой её вероятностью. В иных случаях возможная почасовая неравномерность учитывается в принятом предварительно запасе в объёме труб. При гидравлических расчётах сечений трубопроводов их заполнение закладывается заранее частичным.

Коэффициент суточной неравномерности kcyт водоотведения - это отношение суточного максимального расхода стоков Q макс.сут к суточному среднему расходу Q ср.сут за год:

k сут = Q макс.сут / Q ср.сут

Аналогично определяется и коэффициент часовой неравномерности kчас водоотведения:

k час = Q макс.час / Q ср.час

Здесь Q макс.час и Q ср.час - максимальный и средний часовые расходы. Q ср.час вычисляется по расходу за сутки (делением его на 24).

Перемножением этих коэффициентов рассчитывается коэффициент общей неравномерности k общ: водоотведения

k общ = k сут · k час

Общие коэффициенты зависят от величины средних расходов и приводятся в соответствующих таблицах для проектировщиков.

Для расчёта этого коэффициента для значений величины среднего расхода, отсутствующих в таблицах, применяется интерполяция по их ближайшим данным. Используется формула, предложенная профессором Н. Ф. Федоровым:

k общ = 2,69 / (q ср)0,121.

Величина qср - расход сточных вод за 1 секунду (среднесекундный) в литрах.

Формула справедлива для среднесекундных расходов до 1250 л. За единицу принят коэффициент суточной неравномерности водоотведения для зданий общественного пользования.

Коэффициент часовой неравномерности для сточных вод технологических сильно зависит от условий производства и отличается очень большим разнообразием.

Рассчитываю расходы душевых сточных вод от промышленного предприятия:

Среднесуточный Q душ сут = (40N 5 + 60N 6)/1000, м 3 /сут, (4.12)

Часовой после каждой смены Q душ час = (40N 7 + 60N 8)/1000, м 3 /ч, (4.13)

Секундный q душ сек = (40N 7 + 60N 8)/45 * 60, л/с, (4.14)

где N 5 , N 6 – соответственно число пользующихся душем в сутки с нормой водоотведения на 1 человека в холодных цехах 40 л и 60 л в горячих цехах;

N 7 , N 8 – соответственно число пользующихся душем в смену с максимальным водоотведением в холодных и горячих цехах.

Q душ сут = (40 * 76,8 + 60 * 104,5)/1000 = 9,34 м 3 /сут,

Q душ час = (40 * 48 + 60 * 66,5)/1000 = 5,91 м 3 /ч,

q душ сек = (40 * 48 + 60 * 66,5)/45 * 60 = 2,19 л/с.

Заполняем форму 4.

При правильном заполнении формы 4, вычисленное по формуле (4.11) значение секундного расхода бытовых стоков должно равняться сумме наибольших расходов из 7-го столбца;

q быт max = 0,43 л/с и (0,16 + 0,27) = 0,43 л/с.

А значение секундного расхода душевых стоков (4.14) – сумме наибольших расходов из последнего столбца;

q душ сек = 2,19 л/с и (0,71 + 1,48) = 2,19 л/с.

Определяю расчетный расход от промышленного предприятия:

q n = q пром + q быт max + q душ сек, л/с,

q n = 50,3 + 0,43 + 2,19 = 52,92 л/с.

Расчет расходов на участках.

Водоотводящую сеть разбиваю на расчетные участки, каждому узлу (колодцу) сети присваиваю номер. Затем заполняю столбцы 1-4 формы 5.

Расход на каждом расчетном участке определяю по формуле:

q cit = (q n + q бок + q mp)K gen . max + q соср, л/с, (4.16)

где q n – путевой расход, поступающих в расчетный участок от жилой застройки, расположенной по пути;

q бок – боковой, поступающий от боковых присоединений

q mp – транзитный, поступающий от вышерасположенных участков и равной по величине общему среднему расходу предыдущих участков;

q соср – сосредоточенный расход от зданий общественного и коммунального назначения, а также промпредприятии, расположенных выше расчетного участка;

K gen . max – общий максимальный коэффициент неравномерности.

Значение средних расходов (столбцы 5-7 формы 5) беру из ранее заполненной формы 1. Общий расход (столбец 8) равен сумме путевого, бокового и транзитного расходов на участке. Можно сделать проверку общий расход (из столбца 8) должен быть равен среднему расходу с площади (форма 1,столбец 3).

Для определения коэффициента неравномерности строю плавный график изменения значения коэффициента в зависимости от среднего расхода сточных вод. Точки для графика беру из табл. 4.5. При средних расходах менее 5 л/с расчетные расходы определяю согласно СНиП 2.04.01-85. Общий максимальный коэффициент неравномерности для участков с расходом менее 5 л/с будет равен 2,5.

Определенные по построенному графику значения общего максимального коэффициента неравномерности заношу в столбец 9 формы 5.

Таблица 4.5

Общие коэффициенты неравномерности притока бытовых вод.

Умножаю значения в столбцах 8 и 9, получаю расчетный расход с квартала. В столбцах 11 и 12 сосредоточенные расходы, которые можно отнести или к боковым (расходы, направляемые в начало участка) или к транзитным (расходы от вышерасположенных зданий). Сосредоточенные расходы можно тоже проверить, их сумма равна расчетным секундным расходам из формы 2.

В последнем столбце суммирую значения из столбцов 10,11,12.

График определения коэффициента неравномерности (он на миллиметровой бумаге). Этот лист убрать потом, он нужен для нумерации страниц.

№ -участка	Шифры площадей стока и номера участков сети	Средний расход, л/с	Общий максималь-ный коэффи-циент неравно-мерности	Расчетный расход, л/с
Путе-вой	Боко-вой	Транзит-ный	Путевой	Боковой	Транзит-ный	Общий	С кварта-лов	Сосредоточенный	Сум-марный
Боковой	Тран-зит-ный
1-2		-	-	3,96	-	-	3,96	2,5	9,9	0,26	-	10,16
2-3		-	1-2	4,13	-	3,96	8,09	2,16	17,47	2,23	0,26	19,96
3-4		-	2-3	3,17	-	8,09	11,26	2,05	23,08	0,33	2,49	25,9
4-5		-	3-4	3,49	-	11,26	14,75	1,94	28,62	1,4	2,82	32,84
6-7		-	-	0,80	-	-	0,80	2,5	2,0	-	-	2,0
7-8		-	6-7	3,58	-	0,80	4,38	2,5	10,95	0,37	-	11,32
8-9	-	-	7-8	-	-	4,38	4,38	2,5	10,95	-	0,37	11,32
9-14		8-9	-	1,33	4,38	-	5,71	2,42	13,82	-	0,37	14,19
12-13		-	-	1,96	-	-	1,96	2,5	4,9	-	-	4,9
13-14		-	12-13	0,90	-	1,96	2,86	2,5	7,15	-	-	7,15
14-15		9-14	13-14	1,44	5,71	2,86	10,01	2,1	21,02	-	0,37	21,39
10-15		-	-	3,05	-	-	3,05	2,5	7,63	0,33	-	7,96
15-16	-	10-15	14-15	-	3,05	10,01	13,06	2,0	26,12	-	0,7	26,82
11-16		-	-	1,13	-	-	1,13	2,5	2,83	-	-	2,83
16-21		15-16	11-16	0,81	13,06	1,13	15,0	1,96	29,4	-	0,7	30,1
21-26		-	16-21	4,01	-	15,0	19,01	1,90	36,12	-	0,7	36,82
20-25		-	-	2,39	-	-	2,39	2,5	5,98	2,23	-	8,21
28-25		-	-	2,44	-	-	2,44	2,5	6,1	0,26	-	6,36
25-26	-	28-25 20-25	-	-	2,44 2,39	-	4,83	2,5	12,08	-	2,49	14,57
26-27		25-26	21-26	2,60	4,83	19,01	26,44	1,6	42,3	0,33	3,19	45,82
5-27	-	4-5	-	-	14,75	-	14,75	1,96	28,91	-	4,22	33,13
27-34		5-27	26-27	2,67	14,75	26,44	43,86	1,71	75,0	-	7,74	82,74
30-29		-	-	2,44	-	-	2,44	2,5	6,1	1,28	-	7,38
29-34	-	30-29	-	-	2,44	-	2,44	2,5	6,1	-	1,28	7,38
33-34		-	-	2,39	-	-	2,39	2,5	5,98	-	-	5,98
34-35		33-34 29-34	27-34	3,92	2,39 2,44	43,86	52,61	1,68	88,38	0,37	9,02	97,77
35-36	-	34-35	-	-	52,61	-	52,61	1,68	88,38	-	9,39	97,77
36-37		-	35-36	3,92	-	52,61	56,53	1,66	93,84	7,78	9,39	111,01
37-38	-	36-37	-	-	56,53	-	56,53	1,66	93,84	52,92	17,17	163,93
38-40		-	37-38	2,87	-	56,53	59,4	1,62	96,23	0,26	70,09	166,58
19-18		-	-	2,39	-	-	2,39	2,5	5,98	-	-	5,98
18-24		19-18	-	2,44	2,39	-	4,83	2,5	12,08	0,40	-	12,48
24-23	-	18-24	-	-	4,83	-	4,83	2,5	12,08	-	0,40	12,48
17-22	23,17	-	-	3,12 2,57	-	-	5,69	2,42	13,77	8,11	-	21,88
22-23		-	17-22	2,78	-	5,69	8,47	2,19	18,55	1,4	8,11	28,06
23-31	13, 12	24-23	22-23	5,3 1,80	4,83	8,47	20,4	1,88	38,35	2,23	9,91	50,49
32-31		-	-	2,07	-	-	2,07	2,5	5,18	-	-	5,18
31-39	-	32-31 23-31	-	-	2,07 20,4	-	22,47	1,85	41,57	-	12,14	53,71
39-40	-	31-39	-	-	22,47	-	22,47	1,85	41,57	-	12,14	53,71
40-ГНС	-	39-40	38-40	-	22,47	59,4	81,87	1,62	132,63	-	82,49	215,12

Гидравлический расчет и высотное проектирование бытовой сети.

После того как я определил расчетные расходы, следующим этапом в проектировании водоотводящей сети является ее гидравлический расчет и высотное проектирование. Гидравлический расчет сети заключается в подборе диаметра и уклона трубопровода на участках таким образом, чтобы значения скорости и наполнения в трубопроводе соответствовали требованиям СНиП 2.04.03-85. Высотное проектирование сети состоит из расчетов, необходимых при построении профиля сети, а также для определения величины минимального заложения уличной сети. При расчете гидравлической сети пользуюсь таблицами Лукиных.

Требования к гидравлическому расчету и высотному

Проектированию бытовой сети.

При гидравлическом расчете пользуюсь следующими требованиями:

1. Весь расчетный расход участка поступает в его начало и не меняется по длине.

2.Движение в трубопроводе на расчетном участке является безнапорным и равномерным.

3.Наименьшие (минимальные) диаметры и уклоны самотечных сетей принимаются согласно СНиП 2.04.03-85 или табл. 5.1.

4. Допустимое расчетное наполнение в трубах при пропуске расчетного расхода не должно превышать нормативного и в соответствии с СНиП 2.04.03-85 приведено в табл. 5.2.

5. Скорости течения в трубах при данном расчетном расходе должны быть не меньше минимальных, которые приведены согласно СНиП 2.04.03-85 в табл.

6. Максимально допустимая скорость течения для неметаллических труб – 4 м/с, а для металлических – 8 м/с.

Таблица 5.1

Минимальные диаметры и уклоны

Примечание: 1. В скобках указаны уклоны, которые допускается применять при обосновании. 2. В населенных пунктах с расходом до 300 м 3 /сут допускается применение труб диаметром 150 мм. 3. Для производственной канализации при соответствующем обосновании допускается применение труб диаметром менее 150 мм.

Таблица 5.2

Максимальные наполнения и минимальные скорости

7. Скорость движения на участке должна быть не менее скорости на предыдущем участке или наибольшей скорости в боковых присоединениях. Только для участков, переходящих от крутого рельефа к спокойному, допускается убывание скорости.

8. Трубопроводы одинакового диаметра соединяют (сопрягают) « по уровню воды», а разных «по шелыгам».

9. Диаметры труб от участка к участку должны возрастать, исключения допускаются при резком увеличении уклона местности.

10. Минимальную глубину заложения следует принимать как наибольшую из двух величин: h 1 = h пр – a , м,

h 2 = 0,7 + D , м,

где h пр – нормативная глубина промерзания грунта для данного района, принимается по СНиП 2.01.01-82, м;

а – параметр, принимаемый для труб диаметром до 500 мм – 0,3 м, для труб большего диаметра – 0,5 м;

D – диаметр трубы, м.

Нормативная глубина промерзания Республики Мордовии 2,0 м.

h 1 = 2,0 – 0,3 = 1,7;

h 2 = 0,7 + 0,2 = 0,9;

Минимальная глубина заложения для данного района 1,7 м.

Среднюю глубину залегания грунтовых вод принимаем равной 4,4 м.

12. Участки с расходами, меньшими 9 – 10 л/с, рекомендуется принимать «нерасчетными», при этом диаметр и уклон трубы равен минимальному, скорость и наполнение – не рассчитываются.

Расчет бытовой сети

В таблицу по форме 6 я заношу результаты расчета каждого самотечного участка. Сначала заполняю столбцы с исходными данными – столбцы 1, 2, 3, 10 и 11(расходы – из последнего столбца формы 5, длины и отметки земли – по генплану города). Затем производим гидравлический расчет последовательно каждого участка в следующем порядке:

Таблица 5.3

№ участка	Длина, м	Отметки земли, м
в начале	в конце
1-2	10,16
2-3	19,96
3-4	25,9
4-5	32,84
6-7	2,0		162,5
7-8	11,32	162,5
8-9	11,32
9-14	14,19
12-13	4,9	162,5
13-14	7,15
14-15	21,39		161,8
10-15	7,96		161,8
15-16	26,82	161,8	160,2
11-16	2,83	160,3	160,2
16-21	30,1	160,2
21-26	36,82
20-25	8,21	163,5	162,5
28-25	6,36		162,5
25-26	14,57	162,5
26-27	45,82
27-34	82,74
30-29	7,38	162,7
29-34	7,38
33-34	5,98	162,5
34-35	97,77
35-36	97,77
36-37	111,01
37-38	163,93
38-40	166,58
19-18	5,98	163,5	163,3
18-24	12,48	163,3
24-23	12,48		162,4
17-22	21,88	162,5	162,5
22-23	28,06	162,5	162,4
23-31	50,49	162,4	161,4
32-31	5,18	162,3	161,4
31-39	53,71	161,4	160,5
39-40	53,71	160,5
40-ГНС	215,12

1. Если участок – верховой, то глубину заложения трубопровода в начале участка h 1 принимаю равной минимальной h min , причем ориентировочный диаметр принимаю равным минимальному для принятого вида сети и системы водоотведения (табл. 5.1). Если участок имеет примыкающие к нему вышерасположенные участки, то начальную глубину ориентировочно принимаю равной наибольшей глубине заложения в конце этих участков.

2. Рассчитываю ориентировочный уклон трубопровода:

i o = (h min – h 1 + z 1 – z 2)/l, (5.1)

где z 1 и z 2 – отметки поверхности земли в начале и конце участка;

l – длина участка.

В результате может получиться и отрицательное значение уклона.

3. Подбираю трубопровод с необходимым диаметром D, наполнением h/D, скоростью течения v и уклоном i по известному расчетному расходу. Трубы подбираю по таблицам Лукиных А.А. Подбор начинаю с минимального диаметра, постепенно переходя к большим. Уклон должен быть не менее ориентировочного i 0 (и, если диаметр трубы равен минимальному, не менее минимального уклона – табл. 5.1). Наполнение должно быть не больше допустимого (табл. 5.2). Скорость должна быть, во-первых, не менее минимальной (табл. 5.2), во-вторых, не меньше наибольшей скорости на примыкающих участках.

Если расход на участке менее 9-10 л/с, то участок можно считать нерасчетным: диаметр и уклон принимаю минимальными, а наполнение и скорость – не подбираю. Заполняю столбцы 4, 5, 6, 7, 8 и 9.

Падение рассчитываю по формуле: ∆h=i·l, м

где, i – уклон,

l – длина участка, м.

Наполнение в метрах равно произведению наполнения в долях на диаметр.

4. Из всех примыкающих к началу участков выбираю участок с наибольшей глубиной заложения, который и будет сопряженным. Затем принимаю тип сопряжения (в зависимости от диаметра труб на текущем и сопряженном участках). Затем рассчитываю глубины заложения и отметки в начале участка, при этом возможны следующие случаи:

а) Если сопряжение – «по воде», то отметка воды в начале участка равна отметке воды в конце сопряженного участка, т.е. значения из столбца 13 переписываю в столбец 12. Затем вычисляю отметки дна в начале участка, которая равна, отметка земли в начале участка минус глубина заложения в начале участка и записываю результат в столбец 14.

б) Если сопряжение – «по шелыгам», то вычисляю отметка дна в начале участка: z д.нач. =z д.сопр. +D тр.сопр. - D тр.тек.

где, z д.сопр. - отметка дна в конце сопряженного участка, м.

D тр.сопр. – диаметр трубы на сопряженном участке, м.

D тр.тек. – диматр трубы на текущем участке, м.

Эту величину записываю в столбец 14. Затем вычисляю отметку воды в начале участка, которая равна сумме отметки дна в начале участка z д.нач. и глубины заложения в начале участка и записываю в столбец 12.

в) Если участок не имеет сопряжения (т.е. верховой или после насосной станции), то отметка дна в начале участка равна разнице отметки поверхности земли в начале участка и глубины заложения в начале участка. Отметку воды в начале участка определяю аналогично предыдущему случаю, или, если участок – нерасчетный, принимаю равной отметке дна, а в столбцах 12 и 13 ставлю прочерки.

В первых двух случаях глубину заложения в начале участка определяю по формуле: h 1 =z 1 - z 1д.

5. Рассчитываю глубину заложения и отметки в конце участка:

Отметка дна равна разнице отметки дна в начале участка и падения,

Отметка воды равна сумме отметки дна в конце участка и наполнения в метрах или разнице отметки дна в начале участка и падения,

Глубина заложения равна разнице отметок поверхности воды и дна в конце участка.

Если глубина заложения окажется больше максимальной глубины для заданного вида грунта (в моем случае максимальная глубина 4,0 м.), то в начале текущего участка ставлю районную или местную насосную станцию, глубину в начале участка принимаю равной минимальной, и расчет повторяю, начиная с пункта 3 (скорости на примыкающих участках при этом не учитываю).

Заполняю столбцы 13, 15 и 17. В столбце 18 можно записываю тип сопряжения, сопряженный участок, наличие насосных станций и т.д.

Гидравлический расчет самотечной канализационной сети представляю в форму 6.

По результатам гидравлического расчета водоотводящей сети строю продольный профиль главного коллектора одного из бассейнов водоотведения. Под построением продольного профиля главного коллектора понимается вычерчивание его трассы на разрезе местности по участкам до ГНС. Продольный профиль главного коллектора представляю в графической части. Я принимаю керамические трубы, так как грунтовые воды агрессивны к бетону.

№ учас-тка	Рас- ход, л/с	Дли- на, м	Ук-лон	Па-де- ние, м	Диа- метр, мм	Ско- рость, м/с	Наполне- ние	Отметки, м	Глубина	При-ме- ча- ние
земля	вода	дно
доли	м	в нача- ле	в кон- це	в на- чале	в кон- це	в нача- ле	в кон- це	в на- чале	в конце
1-2	10,16		0,005	1,3		0,68	0,49	0,10			158,4	157,1	158,3		1,7
2-3	19,96		0,004	1,32		0,74	0,55	0,14			157,09	155,77	156,95	155,63	3,05	4,37	Н.С.
3-4	25,9		0,003	0,39		0,73	0,50	0,15			158,45	158,06	158,3	157,91	1,7	2,09
4-5	32,84		0,003	0,93		0,78	0,58	0,17			158,08	157,15	157,91	156,98	2,09	3,02
6-7	2,0		0,007	1,05		-	-	-		162,5	-	-	161,3	160,25	1,7	2,25
7-8	11,32		0,005	1,45		0,70	0,52	0,10	162,5		162,6	158,9	160,25	158,80	2,25	3,2
8-9	11,32		0,005	0,55		0,70	0,52	0,10			158,9	158,35	158,8	158,25	3,2	3,75	Н.С.
9-14	14,19		0,005	1,4		0,74	0,60	0,12			160,42	159,02	160,30	158,9	1,7	4,1	Н.С.
12-13	4,9		0,007	1,89		-	-	-	162,5		-	-	160,8	158,91	1,7	4,09	Н.С.
13-14	7,15		0,007	0,84		-	-	-			-	-	161,3	160,46	1,7	2,54
14-15	21,39		0,004	1,12		0,75	0,57	0,14		161,8	161,44	160,32	161,3	160,18	1,7	1,62
10-15	7,96		0,007	1,96		-	-	-		161,8	-	-	160,3	158,34	1,7	3,46
15-16	26,82		0,003	0,24		0,75	0,52	0,16	161,8	160,2	158,4	158,16	158,24		3,56	2,2
11-16	2,83		0,007	1,82		-	-	-	160,3	160,2	-	-	158,6	156,78	1,7	3,42
16-21	30,1		0,003	0,45		0,76	0,55	0,17	160,2		156,85	156,4	156,68	156,23	3,52	3,77
21-26	36,82		0,003	1,65		0,76	0,51	0,18			156,36	154,71	156,18	154,53	3,82	5,47	Н.С.
20-25	8,21		0,007	2,52		-	-	-	163,5	162,5	-	-	160,8	158,28	1,7	4,22	Н.С.
28-25	6,36		0,007	2,59		-	-	-		162,5	-	-	161,3	158,71	1,7	3,79
25-26	14,57		0,004	1,16		0,69	0,46	0,12	162,5		160,92	159,76	160,8	159,64	1,7	0,36
26-27	45,82		0,003	1,08		0,79	0,58	0,20			159,74	158,66	159,54	158,46	0,46	1,54
27-34	82,74		0,002	0,76		0,84	0,60	0,27			158,63	157,87	158,36	157,6	1,64	2,4
30-29	7,38		0,007	2,87		-	-	-	162,7		-	-		158,13	1,7	4,87	Н.С.
29-34	7,38		0,007	1,75		-	-	-			-	-	161,3	159,55	1,7	0,45
33-34	5,98		0,007	2,59		-	-	-	162,5		-	-	160,8	158,21	1,7	1,79
34-35	97,77		0,002	0,86		0,87	0,67	0,30			157,9	157,04	157,6	156,74	2,4	3,26
35-36	97,77		0,002	0,5		0,87	0,67	0,30			157,04	156,54	156,74	156,24	3,26	3,76
36-37	111,01		0,002	0,42		0,87	0,63	0,32			156,51	156,09	156,19	155,77	3,81	4,23	Н.С.
37-38	163,93		0,002	0,42		0,91	0,71	0,39			158,69	158,27	158,3	157,88	1,7	2,12
38-40	166,58		0,002	0,46		0,91	0,72	0,40			158,28	157,82	157,88	157,42	2,12	2,58
19-18	5,98		0,007	2,94		-	-	-	163,5	163,3	-	-	161,8	158,86	1,7	4,44	Н.С.
18-24	12,48		0,005	1,3		0,71	0,55	0,11	163,3		161,71	160,41	161,6	160,3	1,7	2,7
24-23	12,48		0,005	0,9		0,71	0,55	0,11		162,4	160,41	159,51	160,3	159,4	2,7
17-22	21,88		0,004	0,48		0,75	0,58	0,15	162,5	162,5	160,95	160,47	160,8	160,32	1,7	2,18
22-23	28,06		0,003	0,69		0,75	0,53	0,16	162,5	162,4	160,43	159,74	160,27	159,58	2,23	2,82
23-31	50,49		0,003	0,9		0,82	0,62	0,22	162,4	161,4	159,65	158,75	159,43	158,53	2,97	2,87
32-31	5,18		0,007	2,17		-	-	-	162,3	161,4	-	-	160,6	158,43	1,7	2,97
31-39	53,71		0,003	0,9		0,83	0,65	0,23	161,4	160,5	158,61	157,71	158,38	157,48	3,02	3,02
39-40	53,71		0,003	0,36		0,83	0,65	0,23	160,5		157,71	157,35	157,48	157,12	3,02	2,88
40-гнс	215,12		0,002	0,1		0,91	0,60	0,42			157,19	157,09	156,77	156,67	3,23	3,33

Сюда вставить поперечный профиль реки, который на миллиметровке

Расчет дюкера.

При гидравлическом расчете и проектировании дюкера следует соблюдать следующие условия:

Количество рабочих линий – не менее двух;

Диаметр труб из стали – не менее 150 мм.;

Трасса дюкера должна быть перпендикулярна фарватеру;

Боковые ветви должны иметь угол наклона к горизонту α – не более 20º;

Глубина укладки подводной части дюкера h – не менее 0,5 м, а в пределах фарватера – не менее 1 м.;

Расстояние между дюкерными линиями в свету b, должно быть 0,7 – 1,5 м.;

Скорость в трубах должна быть, во-первых, не менее 1 м/с, во-вторых, не менее скорости в подводящем коллекторе (V д. ≥ V к.);

За отметку воды во входной камере принимается отметка воды в самом глубоком коллекторе, подходящем к дюкеру;

Отметка воды в выходной камере ниже отметки воды во входной камере на сумму потерь напора в дюкере, т.е. z вых. = z вх. - ∆h.

Порядок проектирования и гидравлического расчета дюкера:

1. На миллиметровой бумаге строю профиль реки в месте прокладки дюкера в одинаковых горизонтальном и вертикальном масштабах. Намечаю ветви дюкера и определяю его длина L.

2. Расчетный расход в дюкере определяю аналогично расходам на расчетных участках (т.е. беру из формы 5).

3. Принимаю расчетную скорость в дюкере V д. и количество рабочих линий.

4. По таблицам Шевелева подбираю диаметр труб по скорости и расходу в одной трубе, равному расчетному расходу, поделенному на количество рабочих линий; нахожу потери напора в трубах на единицу длины.

5. Рассчитываю потери напора в дюкере, как сумму:

где - коэффициент местного сопротивления на входе =0,563;

Скорость на выходе из дюкера, м/с;

- сумма потерь напора на всех поворотах в дюкере;

Угол поворота, град.;

Коэффициент местного сопротивления в колене поворота (табл. 6.1)

Таблица 6.1

Коэффициенты местного сопротивления в колене (при диаметре до 400 мм.)

6. Проверяю возможность пропуска всего расчетного расхода по одной линии при аварийном режиме работы дюкера: при ранее заданном диаметре находят скорость и потери напора в дюкере ∆h авар.

7. Должно соблюдаться неравенство: h 1 ≥ ∆h авар. - ∆h,

где, h 1 – расстояние от поверхности земли до воды во входной камере

Если это соотношение не соблюдается, то увеличивают диаметр линий до тех пор, пока условие не будет выполнено. Находят скорость течения при этом диаметре и нормальном режиме работы дюкера. Если скорость будет меньше 1 м/с, то одну из линий принимают как резервную.

8. Рассчитывается отметка воды в выходной камере дюкера.

В нашем случае дюкер длиной 83 м. с расчетным расходом 33,13 л/с. К дюкеру подходит один коллектор (4-5) диаметром 300 мм., и скоростью течения 0,78 м/с., скорость в трубопроводе за дюкером –0,84 м/с. Дюкер имеет в нижней и в восходящей ветвях по два отвода с углом - 10º. Уровень воды во входной камере –157,15 м., расстояние от поверхности земли до воды – 2,85 м.

Принимаем 2 рабочих линии дюкера. Пользуясь таблицей Шевелева, принимаем при расходе 16,565 л/с стальные трубы диаметром 150 мм., скорость воды 0,84 м/с, потери напора на 1 м. – 0,0088 м.

Рассчитываем потери напора:

По длине: ∆h 1 =0,0088*83=0,7304 м.

На входе: ∆h 2 =0,563*(0,84) 2 /19,61=0,020 м.

На выходе: ∆h 3 =(0,84 -0,84) 2 /19,61=0 м.

На 4-ех поворотах: ∆h 4 =4*(10/90)*0,126*(0,84) 2 /19,61=0,002 м.

Общие: ∆h=0,7304 +0,020 +0 +0,002 =0,7524 м.

Проверяем работу дюкера при аварийном режиме: при расходе 33,13 л/с и диаметре труб 150 мм. Находим скорость – 1,68 м/с и единичные потери напора – 0,033. Пересчитываем потери напора:

По длине: ∆h 1 =0,033*83=2,739 м.

На входе: ∆h 2 =0,563*(1,68) 2 /19,61=0,081 м.

На выходе: ∆h 3 =(0,84-1,68) 2 /19,61=0,036 м.

На 4-ех поворотах: ∆h 4 =4*(10/90)*0,126*(1,68) 2 /19,61=0,008 м.

Общие: ∆h авар. = 2,739 +0,081 +0,036 +0,008 =2,864 м.

Проверяем условие: 2,85 ≥ (2,864-0,7524 =2,1116 м). Условие выполняется. Проверяю трубопровод на пропуск расхода при нормальном режиме работы: при расходе 33,13 м/с и диаметре 150 мм. скорость составит 1,68 м/с. Так как получившаяся скорость больше 1 м/с, то обе линии принимаю как рабочие.

Рассчитываем отметку воды на выходе из дюкера:

z вых. = z вх. - ∆h= 157,15 - 2,864=154,29 м.

Заключение.

Выполняя курсовой проект, рассчитали по исходным данным водоотводящую сеть города, которая представлена в расчетно-пояснительной записке и по расчетам сделали графическую часть.

В данном курсовом проекте была спроектирована водоотводящая сеть населенного пункта в республике Мордовии с общей численностью населения 35351 чел.

Выбрали для данного региона полураздельную систему водоотведения, так как расход воды 95 % обеспеченности 2,21 м 3 /с, что меньше 5 м 3 /с. Также выбрали для данного населенного пункта централизованную схему водоотведения, так как численность населения меньше 500 тыс. чел. и пересеченную схему, потому что прокладка главного коллектора предусматривается по пониженной грани территории объекта, вдоль водного протока.